Г. Назовите метаболиты, образующиеся при распаде глюкозы, необходимые для схемы, выбранной в пункте Б.

А. В жировой ткани будет активироваться синтез жирных кислот. Повышение количества глюкозы в крови приводит к повышению инсулина и образованию метаболита (ацетил-КоА), необходимого для биосинтеза ВЖК. Активация ацетил-КоА-карбоксилазы усилит образование из ацетил-КоА – малонил-КоА.

Б. Углеводы → глюкоза → окисление (гликолиз, ПФП) → метаболиты для синтеза жирных кислот.

Биосинтез жирных кислот наиболее активно происходит в в абсорбтивный период в цитозоле клеток печени, кишечника, жировой ткани при высоком содержании глюкозы. В этот период активируется гликолиз и пентозофосфатный путь распада глюгозы -источники субстратов для синтеза ЖК-АТФ, ацелилКоА, НАДФH2. Образование ацетилКоА в результате оксилительного декарбоксилирования пирувата происходит в матриксе митохондрий.Так как ацетил КоА не проникает через мембрану митохондрий в цитоплазму,он конденсируется с оксалоацетатом с образованием цитрата,а цитрат с помощью транслоказы(класс трансферазы) переносится в цитоплазму. В цитоплазме под действием цитратлиазы(класс лиазы)

Цитрат+HSKoA+АТФ→Ацетил-КоА+ АДФ+Рi+оксалоацетат.

Оксалоацетат в цитозоле восстанавливается в малат, затем в пируват.Пируват идет в матрикс,а НАДН2, восстановленный в результате малик-фермента,используется в качестве донора водорода для синтеза. Также его можно получить в результате пентозофосфатного пути(фермент глюкозо-6-фосфатдегидрогеназа).Еще один путь это дегидрирование изоцитрата НАДН-зависимой дегидрогеназой.

Первая реакция синтеза образование малонил-КоА из ацетил-КоА.

Фермент ацетил-КоА-карбоксилаза, класс лигаз. Он содержит ковалентно связанный биотин. В первой стадии реакции С02 ковалентно связывается с биотином за счёт энергии АТФ, во второй стадии СОО переносится на ацетил-КоА с образованием малонил-КоА

После образования малонил-КоА синтез жирных кислот продолжается на мультиферментном комплексе — синтазе жирных кислот. Этот фермент состоит из 2 идентичных протомеров, каждый из которых имеет доменное строение и, соответственно, 7 центров, обладающих разными каталитическими активностями. Ацил-переносящий белок включает производное пантотеновой кислоты – 6-фосфопантетеин, имеющий HS-группу, подобно HS-КоА. Один их ферментов комплекса, 3-кетоацил-синтаза, также имеет HS-группу в составе цистеина. Взаимодействие этих групп обусловливает начало и продолжение биосинтеза жирной кислоты, а именно пальмитиновой кислоты. Для реакций синтеза необходим НАДФН.

В первых двух трансферазных реакциях последовательно присоединяются малонил-SКоА к фосфопантетеину ацил-переносящего белка и ацетил-SКоА к цистеину 3-кетоацилсинтазы.

3-Кетоацилсинтаза катализирует третью реакцию – перенос ацетильной группы на С2 малонила с отщеплением карбоксильной группы в виде CO2.

Далее 3-кетогруппа в реакциях восстановления (3-кетоацил-редуктаза), дегидратации (дегидратаза) и опять восстановления (еноил-редуктаза) превращается в метиленовую с образованием насыщенного ацила, связанного с фосфопантетеином.

Ацилтрансфераза переносит полученный ацил на цистеин 3-кетоацил-синтазы, к фосфопантетеину АПБ присоединяется малонил-SКоА и цикл повторяется 7 раз. В первом цикле синтеза получается 4-углеродная (масляная) кислота, во втором - 6-углеродная (капроновая), и так далее до образования остатка пальмитиновой кислоты C16. После этого пальмитиновая кислота отщепляется шестым ферментом комплекса тиоэстеразой. Другие ЖК синтезируются из пальмитиновой ислоты,посредством удлиненния углеродного скелета посредством малонилКоА и реакций дегидрирования.

В. Инсулин. Он стимулирует синтез ферментов: ацетилКоА-карбоксилазы,синтазы жирных кислот, цитратлиазы,

.изоцитратдегидрогеназы

Г. Ацетил-КоА, НАДФН_2, АТФ. А также пируват → оксалоацетат (переносчик через мембрану ацетил-КоА из митохондрий, где он образуется, – в цитоплазму, место синтеза ВЖК.  

Ацетил-КоА — важное для обмена веществ соединение, используемое во многих биохимических реакциях. Его главная функция — доставлять атомы углерода с ацетил-группой в цикл трикарбоновых кислот, чтобы те были окислены с выделением энергии. По своей химической структуре ацетил-КоА — тиоэфир между коферментом А (тиолом) и уксусной кислотой (носителем ацильной группы). Ацетил-КоА образуется во время второго шага кислородного клеточного дыхания, декарбоксилирования пирувата, который происходит в матриксе митохондрии. Ацетил-КоА затем поступает в цикл трикарбоновых кислот. Ферментные реакции биосинтеза жирных кислот из ацетил-Коа, в отличие от их окисления, осуществляются в цитоплазме клеток; основным продуктом этого синтеза является пальмитиновая кислота.Непосредственным донором двухуглеродных фрагментов, которые используются клеткой для синтеза длинноцепочечных жирных кислот, является ацетил-КоА, образованный в реакции окислительного декарбоксилирования пирувата, которая протекает в матриксе митохондрий. Поскольку внутренняя мембрана митохондрий непроницаема для ацетил-КоА, то для использования ацетил-КоА в процессе биосинтеза жирных кислот применяется специальная система, которая транспортирует митохондриальный ацетил-КоА в цитозоль.

Никотинамидадениндинуклеотидфосфат (НАДФ) — широко распространённый в природе кофермент некоторых дегидрогеназ — ферментов, катализирующих окислительно-восстановительные реакции в живых клетках. НАДФ принимает на себя водород и электроны окисляемого соединения и передаёт их на другие вещества. Образуется НАДФН2 в пентозовосфатном пути превращения глюкозы. Пентозофосфатный путь, называемый также гексомонофосфатным шунтом, служит альтернативным путём окисления глюкозо-6-фосфата. Пентозофосфатный путь состоит из 2 фаз (частей) - окислительной и неокислительной. В неокислительной фазе рибулозо-5-фосфат обратимо превращается в рибозо-5-фосфат и метаболиты гликолиза.

 

 

В окислительной фазе глюкозо-6-фосфат необратимо окисляется в пентозу - рибулозо-5-фосфат, и образуется восстановленный NADPH.

Пентозофосфатный путь обеспечивает клетки рибозой для синтеза пуриновых и пиримидиновых нуклеотидов и гидрированным коферментом NADPH, который используется в восстановительных процессах.

Аденозинтрифосфа́т или Аденозинтрифосфорная кислота (сокр. АТФ) — нуклеозидтрифосфат, имеющий большое значение в обмене энергии и веществ в организмах. АТФ — универсальный источник энергии для всех биохимических процессов, протекающих в живых системах, в частности для образования ферментов.

 

104

В стационар поступил юноша 24 лет с симптомами ишемический болезни сердца в результате атеросклероза. В ходе обследования обнаружилось, что у больного липопротеины содержат малоактивный фермент лецитинхолестеролацилтрансферазу (ЛХАТ).